Interpretacja kopenhaska - Polski Serwis Naukowy

Interpretacja kopenhaska funkcji falowej jest interpretacją probabilistyczną. Mianowicie gęstość prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w danym punkcie jest równa kwadratowi modułu funkcji falowej (funkcji falowej pomnożonej przez jej sprzężenie) w tym punkcie.

Interpretacja ta budzi do dziś sprzeciw wśród części fizyków teoretyków. Powołują się oni na autorytet Einsteina, który nie mógł się pogodzić z przypadkowością w czysto deterministycznej teorii. Wyraził to w słowach: "Bóg nie gra w kości". Argumentują oni, że równanie Schrödingera jest równaniem czysto deterministycznym, a charakter probabilistyczny jest obcym wkładem, pochodzącym od klasycznego pomiaru.

Funkcja falowa to w mechanice kwantowej funkcja zmiennych konfiguracyjnych np. położenia, o wartościach zespolonych, będąca rozwiązaniem równania Schrödingera, opisująca czysty stan kwantowy cząstki. Wartość funkcji falowej dla danych parametrów nazywa się amplitudą prawdopodobieństwa, a kwadrat jej modułu jest proporcjonalny do gęstości prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w danym punkcie przestrzeni (jest to tzw. postulat Borna). Ścisła definicja matematyczna wymaga odniesienia się do własności przestrzeni Hilberta. Wg interpretacji kopenhaskiej funkcja falowa opisuje stan naszej wiedzy o układzie kwantowym i jako taka nie ma charakteru ontologicznego. Inne interpretacje często zakładają realne istnienie funkcji falowej.

Determinizm (łac. determinare — oddzielić, ograniczyć, określić) — koncepcja filozoficzna, według której wszystkie zdarzenia mają zawsze swoją przyczynę, a zatem znając stan wszechświata w danym momencie można teoretycznie przewidzieć wszystkie przyszłe wydarzenia i nie ma tu miejsca na przypadkowość czy działanie wolnej woli.

Interpretacja kopenhaska nie jest jedyną możliwą interpretacją i nie ma ani teoretycznych ani eksperymentalnych argumentów rozstrzygających na jej rzecz. Jest jednak w powszechnym użytku. Jej zwolennicy wskazują, że poglądy Einsteina w tej kwestii są natury czysto estetycznej, i jako takie nie powinny przeważać. Dyskusja na ten temat ujawnia ciekawe problemy na styku fizyki i filozofii nauki.

Fizyka teoretyczna – sposób uprawiania fizyki polegający na matematycznym opisie praw przyrody, tworzeniu i rozwijaniu teorii, z których wnioski mogą być sprawdzone doświadczalnie. Przykładem jest fizyka matematyczna opisująca zjawiska i teorie fizyczne korzystając z rozwiniętej aksjomatyki matematycznej i obiektów zdefiniowanych w podobny sposób, jak np. rozmaitości.

Teoria prawdopodobieństwa (także rachunek prawdopodobieństwa lub probabilistyka) – dział matematyki zajmujący się zdarzeniami losowymi. Rachunek prawdopodobieństwa zajmuje się badaniem abstrakcyjnych pojęć matematycznych stworzonych do opisu zjawisk, które nie są deterministyczne: zmiennych losowych w przypadku pojedynczych zdarzeń oraz procesów stochastycznych w przypadku zdarzeń powtarzających się (w czasie). Jako matematyczny fundament statystyki, teoria prawdopodobieństwa odgrywa istotną rolę w sytuacjach, w których konieczna jest analiza dużych zbiorów danych. Jednym z największych osiągnięć fizyki dwudziestego wieku było odkrycie probabilistycznej natury zjawisk fizycznych w skali mikroskopijnej, co zaowocowało powstaniem mechaniki kwantowej.